JP4365568B2 - Doping method and semiconductor device using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の製造プロセスのうち、p−n接合形成のためのドーピング方法と、それを用いた半導体素子に関し、特に極浅い接合を有する高濃度ドーピング方法と、それを用いたMOS型電界効果トランジスタ(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor:以下、MOSFETという)に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまで半導体LSI(Large Scale Integration)デバイスは、加工寸法の微細化により、高集積化と高速化を同時に達成してきた。MOSFETの場合においても、素子の大きさを縮小する技術改善が行われてきたが、チャネル長が短くなるにつれ、短チャンネル効果やホットキャリア現象と呼ばれる素子の性能上好ましくない現象が顕著となる。
【0003】
これら素子の性能に悪影響を及ぼす現象を抑制するためには、ソース、ドレイン接合の深さを浅くする必要がある。また、トランジスタの電流駆動能力を上げるために、ソース、ドレインのドーピング層の抵抗値(層抵抗)はできるだけ低くする必要がある。そこで、微細なMOSFETでは、ドーピング層のキャリア濃度を高くして、この要求を満たすことになる。すなわち、微細なMOSFETでは、ソース、ドレインの浅接合化と低抵抗化が同時に達成されなければならない。
【0004】
従来、浅いソース、ドレイン接合を形成する技術として、低エネルギーのイオン注入と短時間急峻熱処理(Rapid Thermal Annealing Process)との組み合わせ(A. Ono et al.: 2000 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers, p.14)の他、プラズマドーピング(水野文三:応用物理、第70巻、第12号、p1458−1462、2001年)、選択エピタキシャル成長によるエレベイテッドソース/ドレイン(武藤勝彦:電子材料11月号別冊/2002年版超LSI製造・試験装置ガイドブック、p.95−104、2001年)、固層拡散(村上英一等:特開平8−167658号公報)、レーザードーピング(K. Shibahara et al.: 2001 Solid State Devices and Materials, p.236)などが試みられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術で得られる接合深さは高々20nm、層抵抗は400Ω/□程度である。今後、トランジスタの微細化を計るために、これら従来技術の限界を超えて極浅で高濃度なドーピング層を形成する技術が必要とされている。
【0006】
また、これらのプロセス、特に短時間急峻熱処理は、実行するのに多大な電力を要し、エネルギー効率の点からも問題となっていただけでなく、高誘電率ゲート絶縁膜材料や金属ゲート材料など、耐熱性に制約のある新材料を用いることができない原因ともなっていた。
【0007】
さらに、上記従来の技術はいずれも、イオン注入や熱拡散などの確率過程を経て不純物原子を半導体内に導入するため、不純物原子の位置や濃度に、必然的に統計的なばらつきが避けがたい。これに起因して、作製した素子の特性がばらつくことが、素子の微細化と共に重大な問題として浮上している。しかし、これを解決しうるドーピング方法はまったく知られておらず、新規な方法が必要とされている。
【0008】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、ソース、ドレインの浅接合化と低抵抗化を実現することができ、また製造する際のエネルギー効率を改善でき、耐熱性に制約のある材料にも適用することができ、さらに素子の特性をばらつかせることのないドーピング方法およびそれを用いた半導体素子を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、シリコン表面に付着させたクラスターからシリコン表面への電荷移動により、シリコン表面付近にキャリアを発生させ、上記クラスターは、TaSi 12 、ReSi 16 、周期律表5族原子を含むシリコンクラスター、および周期律表3族原子を含むシリコンクラスターの何れかである、ことを特徴とするドーピング方法である。
【0010】
また、請求項5に記載の発明は、シリコン表面に付着させたクラスターからシリコン表面への電荷移動により、シリコン表面付近にキャリアを発生させて製造し、上記クラスターは、TaSi 12 、ReSi 16 、周期律表5族原子を含むシリコンクラスター、および周期律表3族原子を含むシリコンクラスターの何れかである、ことを特徴とする半導体素子である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0012】
図1は本発明の原理を説明するための図である。本発明は、キャリア供給源として働く分子またはクラスターを半導体表面に付着させ、これらキャリア供給源である分子またはクラスターから半導体表面への電荷移動により、半導体表面内部近傍に極薄い高濃度キャリア伝導層を形成する。
【0013】
上記高濃度キャリア伝導層形成において、キャリア供給源である分子またはクラスターと半導体表面との化学ポテンシャルの差により、キャリアの種類が決定される。図1(a)に示すように、キャリア供給源である、半導体表面に付着させた分子またはクラスターの最高占有軌道(highest occupied molecular orbital,HOMO)のエネルギー準位が半導体表面の伝導帯下端より高ければ、分子またはクラスターから半導体表面に負の電荷が誘起される電荷移動が起こり、分子またはクラスターには正の電荷が生じ、半導体の表面付近には電子が引き寄せられて、キャリア伝導層を形成する。この場合、キャリア伝導層の電流の担い手は伝導電子である。
【0014】
逆の場合、つまり図1(b)に示すように、半導体表面に付着させた分子またはクラスターの最低非占有軌道(lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)のエネルギー準位が半導体表面の価電子帯上端より低ければ、半導体表面から分子またはクラスターに負の電荷が誘起される電荷移動が起こり、分子またはクラスターには負の電荷が生じ、半導体の表面付近には正孔が引き寄せられて、キャリア伝導層を形成する。この場合、キャリア伝導層の電流の担い手は正孔となる。前者の場合、基板をp型半導体とすれば分子またはクラスターとの間にp−n接合が形成され、後者の場合、基板をn型半導体とすれば分子またはクラスターとの間にp−n接合が形成されることになる。
【0015】
このとき、キャリア供給源となる分子またはクラスターとしては、半導体の価電子帯あるいは伝導帯に対して、分子またはクラスターの分子軌道が上記のエネルギー条件を満たすものを用いることができる。特に、半導体がシリコン(Si)である場合には、遷移金属原子を内包するSiクラスター、または、砒素、アンチモンなどの周期律表5族原子を内包するSiクラスター、またはホウ素、ガリウムなどの周期律表3族原子を内包するSiクラスターを利用できる。
【0016】
このうち、例えばタンタル原子1個を含むSi原子12個からなるシリコンクラスターTaSi12は、電子受容性に富み、負に帯電する能力が大きく、アクセプターとして作用する。逆に、レニウム原子を含むシリコンクラスターReSi16は、電子供給能力が大きく、ドナーとして作用する。同様に、砒素、アンチモンなどの周期律表5族原子を含むシリコンクラスターはドナーとして、ホウ素、ガリウムなどの周期律表3族原子を含むシリコンクラスターはアクセプターとして機能する。
【0017】
このキャリア供給源(半導体表面に付着させた分子またはクラスター)の厚さは、分子またはクラスターの大きさと同レベルであるから、サブナノメートルで、このp−n接合は、反転層の厚さと同じく、ナノメートルという極限的な浅さである。
【0018】
また、本発明では、半導体表面に分子またはクラスターを付着させるのみでドーピングが実現でき、高温での活性化処理を必要としないので、高誘電率ゲート絶縁膜材料や金属ゲート材料など、耐熱性に制約のある新材料を、問題なく用いることができる。また、素子製造に必要な電力消費を低減させられる。
【0019】
従来の通常のドーピング方法で形成される接合においては、キャリア供給源がキャリア伝導層内部に存在するため、ドーピングの際の欠陥やドーパント原子による散乱のため、移動度が低下し、高抵抗化する。これに対して、本発明では、キャリア供給源とキャリア伝導層が分離しているため、本質的にドーパント原子による散乱が小さい。また、欠陥のない理想的な半導体表面に分子またはクラスターを堆積する際の運動エネルギーを低くして、ソフトランディングさせれば、半導体表面は物理的ダメージを受けず、欠陥のない半導体表面を保つことができる。従って、移動度の低減はなく、層抵抗は、理想的な半導体表面に期待される値となる。すなわち、本発明によれば、層抵抗が極限的に低い接合を形成できる。
【0020】
また、従来方法では、半導体の内部にランダムに不純物原子を導入していたのに対し、本発明の方法では、キャリア供給源となる分子やクラスターを半導体表面に高密度に付着させるので、分子やクラスターが表面上に稠密に並ぶことになり、結果として統計的揺らぎの極めて小さなドーピングを達成できる。
【0021】
このとき、キャリア供給源となる分子やクラスターは、半導体表面に直接付着させる必要はなく、適当な絶縁物薄膜を介して付着させても、上記の原理はそのまま成立し、同様な効果が得られる。むしろ、絶縁膜を介在させることにより、半導体表面の表面準位を消滅させ、電荷移動の効率を上昇させることができる。半導体がSiの場合には、絶縁膜として、例えば熱酸化膜を用いることができる。
【0022】
次に、本発明で示される電荷移動によるキャリア発生の原理を証明する実験として、微細加工技術により4つ電極が形成されたシリコン基板に、キャリア発生のためのクラスターを堆積した後、4端子電気測定を行った。キャリア発生のためのクラスターとしては、この第1実施例では、金属内包シリコンクラスターの1つであるTaSi12を用いた(特開2000−327319公報参照)。このシリコンクラスターTaSi12は、イオントラップ装置(特許第2869517号公報参照)を用いて合成し、合成したシリコンクラスターTaSi12は、イオントラップ装置から4端子電気測定のためのシリコン基板が格納される真空装置まで、イオンガイドなどで輸送し、抵抗率が10Ω・cmであるn型シリコン基板上に、2eVの低エネルギーで2.5×1014cm-2のドーズ量で堆積した。シリコンクラスターTaSi12を堆積したシリコン表面はSTM(走査トンネル顕微鏡)で観察した。また、移動度測定のためにホール測定も行った。なお、すべての測定は、室温、超高真空中(1×10-7Pa)で行った。
【0023】
STMによる観察の結果、サンプルのシリコン基板表面をシリコンクラスターTaSi12がほぼ一層堆積し、被覆率は約90%であった。4端子測定の結果、層抵抗は約300Ω/□であった。また、ホール係数は正であることから、電流の担い手は正孔で、正孔の移動度は100cm2/V・sであった。従って、シリコンクラスターTaSi12からシリコン基板への電荷移動は、ほぼ100%の効率で起こることが分かった。以上より、本発明の原理が証明された。
【0024】
次に、第2実施例では、上記の微細加工技術により4つ電極が形成されたp型シリコン基板(抵抗率:10Ω・cm)表面上に、砒素原子を含む水素化シリコンクラスターイオンAsSi5Hx +を2.5×1014cm-2のドーズ量で堆積した。水素原子数xは2〜6で、被覆率は約60%であった。このとき、4端子測定によれば、試料表面に誘起された伝導層の層抵抗は、約200Ω/□で、電子移動度は200cm2/V・sであった。
【0025】
次に、本発明の第3実施例を図2〜図4を用いて説明する。この第3実施例では、図2に概略的に示すようなMOSトランジスタ11を図3の工程で作製した。先ずSi基板3の表面上に乾燥酸素中での熱酸化により厚さ5nmの酸化膜を形成し、ゲート絶縁膜4とした。この上に、多結晶Siを堆積して、光リソグラフィーにより長さ1ミクロンのゲート電極1に加工した。通常のイオン注入の方法で、Si基板3に、エネルギー50keVのボロンイオンを1×1015/cm2注入し、通常の熱処理炉中で900℃での活性化処理を経て、ソース2aとドレイン2bを形成した。ゲート電極1とソース2a、ドレイン2bの距離は、それぞれ1ミクロンである。この構造の表面(ゲート電極1とゲート絶縁膜4)全面に、シリコンクラスターTaSi12を1×1014/cm2堆積し、ソース・ドレインのエクステンション領域を形成した。その後、安定化のために保護膜として、窒化シリコン膜9を堆積し、シリコンクラスターTaSi12を埋め込んだ。その後、再び光リソクグラフィーにより窒化シリコン膜9に窓を開けて、アルミ電極10を堆積し、MOSトランジスタ11を完成した。
【0026】
図4は図2のMOSトランジスタ11のソース、ドレイン近傍の拡大図で、シリコンクラスターTaSi12(キャリア発生に利用されるシリコンクラスター7)からシリコン基板3表面への電荷移動の様子を表している。この図4に示すMOSトランジスタ11において、シリコンクラスターTaSi12は、ソース2aやドレイン2bと接触して電子を受け取り、容易に負の電荷6に帯電するとともに、ソース2aやドレイン2bは正の電荷8に帯電する。すなわち、半導体表面に付着させたクラスターから半導体表面への電荷移動により、半導体表面付近にキャリアを発生させている。このように、キャリア供給源(半導体表面に付着させたシリコンクラスター7)の厚さは、クラスターの大きさと同レベルであるから、シリコンクラスター7の層抵抗が極限的に低い接合を形成でき、作製したMOSトランジスタ11は、良好な特性を示した。
【0027】
なお、上記の例では、半導体表面に絶縁物薄膜を介して分子またはクラスターを体積させるようにしたが、半導体表面に直接分子またはクラスターを付着させた後に絶縁物膜を堆積するようにしてもよい。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、2010年に量産されると予想される、ゲート長18nmのMOSFETのソース、ドレイン接合に要求される接合深さ10nm、層抵抗830Ω/□を十分に達成することが可能であり、本発明は浅接合化と低抵抗化に著しい効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための図である。
【図2】本発明の第3実施例で製造されるMOSFETの構造を概略的に示す図である。
【図3】本発明の第3実施例で製造されるMOSFETの製造工程を示す図である。
【図4】図2のMOSトランジスタのソース、ドレイン近傍の拡大図である。
【符号の説明】
1 ゲート電極
2a ソース
2b ドレイン
3 半導体基板(シリコン基板)
4 ゲート絶縁膜
5 チャネル
6 電荷移動でクラスターに誘起される負の電荷
7 キャリア発生に利用されるシリコンクラスター
8 電荷移動で基板に誘起される正の電荷[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a doping method for forming a pn junction in a manufacturing process of a semiconductor device and a semiconductor device using the same, and more particularly, a high concentration doping method having an extremely shallow junction, and a MOS type using the same. The present invention relates to a field effect transistor (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor: hereinafter referred to as a MOSFET).
[0002]
[Prior art]
Until now, semiconductor LSI (Large Scale Integration) devices have achieved high integration and high speed simultaneously by miniaturization of processing dimensions. Even in the case of MOSFETs, technical improvements have been made to reduce the size of the element, but as the channel length becomes shorter, a phenomenon unfavorable in terms of element performance, called the short channel effect and the hot carrier phenomenon, becomes prominent.
[0003]
In order to suppress the phenomenon that adversely affects the performance of these elements, it is necessary to reduce the depth of the source and drain junctions. Further, in order to increase the current drive capability of the transistor, the resistance value (layer resistance) of the source and drain doping layers needs to be as low as possible. Therefore, in a fine MOSFET, this requirement is satisfied by increasing the carrier concentration of the doping layer. That is, in a fine MOSFET, the shallow junction and low resistance of the source and drain must be achieved at the same time.
[0004]
Conventionally, a combination of low energy ion implantation and rapid thermal annealing (A. Ono et al .: 2000 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers, 14), plasma doping (Bunzo Mizuno: Applied Physics, Vol. 70, No. 12, p1458-1462, 2001), Elevated source / drain by selective epitaxial growth (Katsuhiko Muto: November issue of electronic materials) Separate volume / 2002 VLSI manufacturing / test equipment guidebook, p. 95-104, 2001), solid layer diffusion (Eiichi Murakami et al .: JP-A-8-167658), laser doping (K. Shibahara et al. : 2001 Solid State Devices and Materials, p.236).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the junction depth obtained by the above conventional technique is 20 nm at most and the layer resistance is about 400Ω / □. In the future, in order to achieve miniaturization of transistors, there is a need for a technique for forming an extremely shallow and high-concentration doping layer that exceeds the limitations of these conventional techniques.
[0006]
In addition, these processes, particularly short-time steep heat treatment, require a large amount of electric power to perform and are not only problematic from the viewpoint of energy efficiency, but also include high dielectric constant gate insulating film materials and metal gate materials. This is also the cause of the inability to use new materials with limited heat resistance.
[0007]
Furthermore, since all of the above conventional techniques introduce impurity atoms into the semiconductor through a stochastic process such as ion implantation or thermal diffusion, it is unavoidable that statistical variations in the position and concentration of impurity atoms are inevitably avoided. . Due to this, the variation in the characteristics of the fabricated elements has emerged as a serious problem along with the miniaturization of the elements. However, there is no known doping method that can solve this, and a new method is required.
[0008]
The present invention has been proposed in view of the above, and can realize shallow junction and low resistance of the source and drain, can improve the energy efficiency in manufacturing, and can also be used as a material with limited heat resistance. It is another object of the present invention to provide a doping method that can be applied and does not vary the characteristics of the device, and a semiconductor device using the doping method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an invention according to
[0010]
Further, the invention according to
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. The present invention attaches molecules or clusters acting as a carrier supply source to a semiconductor surface, and forms a very thin high-concentration carrier conductive layer near the inside of the semiconductor surface by charge transfer from the molecule or cluster as the carrier supply source to the semiconductor surface. Form.
[0013]
In the formation of the high-concentration carrier conductive layer, the type of carrier is determined by the difference in chemical potential between the molecule or cluster serving as the carrier supply source and the semiconductor surface. As shown in FIG. 1A, the energy level of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of a molecule or cluster attached to the semiconductor surface, which is a carrier supply source, is higher than the lower end of the conduction band of the semiconductor surface. For example, a charge transfer in which a negative charge is induced from the molecule or cluster to the semiconductor surface occurs, a positive charge is generated in the molecule or cluster, and electrons are attracted near the surface of the semiconductor to form a carrier conductive layer. . In this case, the carrier of the carrier conduction layer is conduction electrons.
[0014]
In the opposite case, that is, as shown in FIG. 1B, the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of a molecule or cluster attached to the semiconductor surface is higher than that of the valence band on the semiconductor surface. If it is low, a charge transfer that induces a negative charge from the semiconductor surface to the molecule or cluster occurs, a negative charge is generated in the molecule or cluster, holes are attracted near the surface of the semiconductor, and the carrier conduction layer is Form. In this case, the carrier of the carrier conductive layer is a hole. In the former case, if the substrate is a p-type semiconductor, a pn junction is formed between the molecules or clusters. In the latter case, if the substrate is an n-type semiconductor, the pn junction is formed between the molecules or clusters. Will be formed.
[0015]
At this time, as a molecule or cluster serving as a carrier supply source, a molecule or a molecular orbital of the molecule or cluster satisfying the above energy condition with respect to a semiconductor valence band or conduction band can be used. In particular, when the semiconductor is silicon (Si), Si clusters containing transition metal atoms, Si
[0016]
Among these, for example, a silicon cluster TaSi 12 composed of 12 Si atoms including one tantalum atom has a high electron accepting property, a large ability to be negatively charged, and acts as an acceptor. In contrast, the silicon cluster ReSi 16 containing rhenium atoms has a large electron supply capability and acts as a donor. Similarly, a silicon cluster containing a
[0017]
Since the thickness of this carrier source (molecules or clusters attached to the semiconductor surface) is at the same level as the size of the molecules or clusters, in sub-nanometers, this pn junction is the same as the thickness of the inversion layer, It is an extremely shallow depth of nanometers.
[0018]
In addition, in the present invention, doping can be realized only by attaching molecules or clusters to the semiconductor surface, and activation treatment at high temperature is not required. Therefore, heat resistance such as a high dielectric constant gate insulating film material or a metal gate material is improved. New materials with restrictions can be used without problems. In addition, power consumption necessary for device manufacture can be reduced.
[0019]
In the junction formed by the conventional ordinary doping method, the carrier supply source exists inside the carrier conductive layer, so that the mobility is lowered and the resistance is increased due to defects caused by doping and scattering by dopant atoms. . On the other hand, in the present invention, since the carrier supply source and the carrier conductive layer are separated, the scattering by the dopant atoms is essentially small. Also, if the kinetic energy when depositing molecules or clusters on the ideal semiconductor surface without defects is lowered and soft landing is performed, the semiconductor surface will not be physically damaged and the semiconductor surface without defects will be maintained. Can do. Accordingly, there is no reduction in mobility, and the layer resistance is a value expected for an ideal semiconductor surface. That is, according to the present invention, a junction having extremely low layer resistance can be formed.
[0020]
In addition, in the conventional method, impurity atoms are randomly introduced into the semiconductor, whereas in the method of the present invention, molecules and clusters serving as a carrier supply source are attached to the semiconductor surface with high density. Clusters are densely arranged on the surface, and as a result, extremely small doping with statistical fluctuation can be achieved.
[0021]
At this time, it is not necessary for the molecules and clusters to be the carrier supply source to be directly attached to the semiconductor surface, and even if they are attached via an appropriate insulator thin film, the above principle is established as it is and the same effect can be obtained. . Rather, by interposing the insulating film, the surface level of the semiconductor surface can be eliminated, and the efficiency of charge transfer can be increased. When the semiconductor is Si, for example, a thermal oxide film can be used as the insulating film.
[0022]
Next, as an experiment to prove the principle of carrier generation by charge transfer according to the present invention, a cluster for generating carriers is deposited on a silicon substrate on which four electrodes are formed by a microfabrication technique. Measurements were made. As a cluster for generating carriers, TaSi 12 which is one of metal-encapsulating silicon clusters is used in the first embodiment (see Japanese Patent Laid-Open No. 2000-327319). This silicon cluster TaSi 12 is synthesized using an ion trap device (see Japanese Patent No. 2869517), and the synthesized silicon cluster TaSi 12 is a vacuum in which a silicon substrate for four-terminal electrical measurement is stored from the ion trap device. It was transported to the apparatus by an ion guide or the like, and deposited on an n-type silicon substrate having a resistivity of 10 Ω · cm with a low energy of 2 eV and a dose of 2.5 × 10 14 cm −2 . The silicon surface on which the silicon cluster TaSi 12 was deposited was observed with an STM (scanning tunneling microscope). Hall measurement was also performed for mobility measurement. All measurements were performed at room temperature in an ultra-high vacuum (1 × 10 −7 Pa).
[0023]
As a result of observation by STM, silicon cluster TaSi 12 was deposited almost on the surface of the silicon substrate of the sample, and the coverage was about 90%. As a result of the 4-terminal measurement, the layer resistance was about 300Ω / □. Further, since the Hall coefficient is positive, the current bearer was a hole, and the mobility of the hole was 100 cm 2 / V · s. Therefore, it was found that the charge transfer from the silicon cluster TaSi 12 to the silicon substrate occurs with an efficiency of almost 100%. From the above, the principle of the present invention was proved.
[0024]
Next, in the second embodiment, silicon hydride cluster ions AsSi 5 H containing arsenic atoms are formed on the surface of a p-type silicon substrate (resistivity: 10 Ω · cm) on which four electrodes are formed by the microfabrication technique. x + was deposited at a dose of 2.5 × 10 14 cm −2 . The number of hydrogen atoms x was 2 to 6, and the coverage was about 60%. At this time, according to the four-terminal measurement, the layer resistance of the conductive layer induced on the sample surface was about 200Ω / □, and the electron mobility was 200 cm 2 / V · s.
[0025]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this third embodiment, a
[0026]
FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the source and drain of the
[0027]
In the above example, the molecules or clusters are made to volume on the semiconductor surface via the insulator thin film. However, the insulator film may be deposited after the molecules or clusters are directly attached to the semiconductor surface. .
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to sufficiently achieve a junction depth of 10 nm and a layer resistance of 830 Ω / □ required for a source / drain junction of a MOSFET having a gate length of 18 nm, which is expected to be mass-produced in 2010. In addition, the present invention has a remarkable effect on shallow junction and low resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
FIG. 2 schematically shows a structure of a MOSFET manufactured in a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of a MOSFET manufactured in a third embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of the vicinity of the source and drain of the MOS transistor of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 Gate
4
Claims (6)
上記クラスターは、TaSi 12 、ReSi 16 、周期律表5族原子を含むシリコンクラスター、および周期律表3族原子を含むシリコンクラスターの何れかである、
ことを特徴とするドーピング方法。The charge transfer to the deposited cluster over whether we silicon surface on the silicon surface, a carrier is generated in the vicinity of the silicon surface,
The cluster is any one of TaSi 12 , ReSi 16 , a silicon cluster containing a group 5 atom of the periodic table, and a silicon cluster containing a group 3 atom of the periodic table.
A doping method characterized by the above.
上記クラスターは、TaSi 12 、ReSi 16 、周期律表5族原子を含むシリコンクラスター、および周期律表3族原子を含むシリコンクラスターの何れかである、
ことを特徴とする半導体素子。 Produced by generating carriers near the silicon surface by charge transfer from the cluster attached to the silicon surface to the silicon surface,
The cluster is any one of TaSi 12 , ReSi 16 , a silicon cluster containing a group 5 atom of the periodic table, and a silicon cluster containing a group 3 atom of the periodic table.
The semiconductor element characterized by the above-mentioned.
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